CN100440343C - 光拾取器装置 - Google Patents

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Abstract

一种光拾取器装置，能兼顾像散法的特征以及推挽法、相位差法所涉及的能检出跟踪误差信号的优点和作为使用了全息元件的光斑点尺寸法的特征的能实现高的可靠性、容易小型化的优点。其特性是，全息元件的光斑点的反射光的入射领域30由对投影了光盘上面的轨迹时的方向Y呈轴对称角度的分割线31、32分割为4个区域30a～30d，其中，分割区域30a及30c在对Y方向90度±20度的范围内的一方向以上使光衍射，向各个衍射光付与非点象差，由该非点象差产生的各2个焦线的方向对轨迹的方向呈大致45度的角度，分割区域30b及30d在对Y方向90度±20度的范围内的一方向以上使光衍射。

Description

光拾取器装置
技术领域
本发明涉及光拾取器装置，特别是涉及作为检出光学元件而具备全息元件，对光盘光学性地进行信息的记录、重放的光拾取器装置。
技术背景
在对光盘光学性地进行信息的记录、重放的光拾取器装置中，作为聚焦伺服用误差信号的检出方法，以前广泛采用像散法。还有，作为跟踪伺服用误差信号的检出方法，以前广泛采用推挽法。
图28表示现有光拾取器装置的一个例子的构成图。在同图中，从光源1出射的光由分束器5反射，按准直透镜4、物镜3的顺序透过，由物镜3聚敛，在光盘2上形成光斑点2a。光斑点2a由光盘2反射，再次向物镜3入射，透过准直透镜4，透过分束器5，透过柱面透镜6。透过了柱面透镜6的光被付与像散，向具有按2行2列而分割为4的4个分割受光部的受光元件7入射，形成光斑点，这样来构成。
向受光元件7入射的光，由柱面透镜6付与像散，因而与物镜3和光盘2的相对距离的变化对应，在受光元件7上形成了的光斑点如图29中7a、7b、7c所示，形状发生变化，把受光元件7的分割为4的各分割受光部7A、7B、7C、7D的输出A、B、C、D按(A+C)-(B+D)来运算，从而检出像散法所涉及的聚焦误差信号，这是其机理。
还有，与在光盘2上形成了的光斑点2a和光盘2的轨迹的半径方向的相对位置的变化对应，在受光元件7上形成了的光斑点的半径方向的光强度分布如图30(a)～(c)中7d、7e、7f所示而变化，利用这一点，把受光元件7的分割为4的各分割受光部7A、7B、7C、7D的输出A、B、C、D按(A+B)-(C+D)来运算，从而检出推挽法所涉及的跟踪误差信号，这是其机理。
另外，图30(b)表示轨迹偏差为0的场合的光强度分布，同图(a)、(c)表示在互不相同的方向轨迹偏差发生了的场合的光强度分布。还有，图30(a)～(c)中，斜线部分表示来自光盘的反射光中的±1次衍射光和0次衍射光干涉而变暗了的部分。
再有，在成为DVD(Digital Versatile Disc)的标准的跟踪误差信号检出方法的相位差法中，通过比较(A+C)的运算信号和(B+D)的运算信号的相位，也能获得跟踪误差信号。再有，光盘2上记录了的信息也可以通过按(A+B+C+D)来运算受光元件7的分割为4的各分割受光部7A、7B、7C、7D的各输出A、B、C、D来检出。
如上所述，像散法、推挽法及相位差法，通过运算4个分割受光部输出信号A～D就能检出2种伺服误差信号和光盘2上记录了的信号，因而运算处理简单，输出端子数也可少些，这是其优点，是被广泛利用的理由之一。
可是，在分束器5、准直透镜4、物镜3、柱面透镜6、受光元件7的相对位置产生了偏移的场合，受光元件7上形成了的光斑点的位置如图31(a)、(b)所示而变化，因而受光元件7的分割为4的各分割受光部7A～7D的输出产生变动，就不能正确检出误差信号。因此，在图28的现有光拾取器装置中，需要以高精度固定各部位的相对位置。
还有，光源1、分束器5、准直透镜4、物镜3、柱面透镜6、受光元件7的各部位需要按给定的距离空开间隔来配置，因而在使光拾取器装置小型化时有时也会成为障碍。再有，因为柱面透镜6、分束器5和准直透镜4的性能偏差、包含构成光源1的半导体激光器的各部位的组装位置的偏差会不可避免地产生，所以需要调整柱面透镜6、受光元件7的组装位置的作业，生产光拾取器装置时花费时间、工夫，在各部位的组装位置由于时效变化等而变动了的场合，给定的误差信号就不能检出等等，这是存在的缺点。
其次，作为弥补这些像散法的缺点的别的聚焦误差信号检出方式，使用了全息元件的斑点尺寸法已经实用化了(例如，参照专利文献1)。图32表示使用了该全息元件的现有光拾取器装置的一个例子的构成图。在同图中，从光源8出射了的光按全息元件10、准直透镜11、物镜12的顺序透过，由物镜12聚敛而在光盘13上形成光斑点13a。光斑点13a由光盘13反射，再次向物镜12入射，再透过准直透镜11，向全息元件10入射。
然后，入射了的光由全息元件10产生2个衍射，作为由于全息元件10的凹透镜作用而缩短了焦点位置的第1衍射光14a和由于凸透镜作用而延伸了焦点位置的第2衍射光14b而出射，向受光元件9入射而形成光斑点9a及9b，这是其构成。另外，受光元件9，如图33(a)～(c)所示，由光斑点9a入射的第1个3分割受光部9A和光斑点9b入射的第2个3分割受光部9B构成，分割受光部9A、9B彼此如图所示地连接，输出输出信号F1、F2，这是其构成。3分割受光部9A及9B都是3行1列的构成。
此处，向受光元件9入射了的2个衍射光14a、14b分别是焦点位置不同的光，因而与物镜12和光盘13的相对距离的变化对应，在构成受光元件9的3分割受光部9A及9B的受光面上形成的光斑点如图33(a)、图33(b)、图33(c)所示，光斑点的大小变化，3分割受光部9A及9B如图33那样连接，按(F 1-F2)来运算作为其输出的输出信号F1和F2，从而检出斑点尺寸法所涉及的聚焦误差信号，这是其机理。还有，记录在光盘13上的信息可以按(F1+F2)进行运算来检出。
一般而言，在聚焦误差信号检出中采用了斑点尺寸法的场合，受光元件9的分割如图33所示只在一方向分割，其分割线的方向是光盘13的半径方向在受光元件9上投影所得的方向。另外，分割线的方向是光盘13的半径方向在受光元件9上投影所得的方向的理由是，为了使光斑点13a跟随光盘13上的轨迹，当物镜12在光盘13的半径方向移动时，受光元件9A及9B上的光斑点9a及9b也向光盘13的半径方向移动，从而消除受光元件9上的光斑点的移动对聚焦误差信号的影响。因而，像上述像散法的受光元件7那样利用左右光强度分布的差来检出跟踪误差信号的推挽法是不能利用的。
对此，作为替代的方法，在使用了全息元件的现有光拾取器装置中，如图34所示，在形成了凹坑(标记)16的光盘上形成3个光斑点15a、15b、15c，由受光元件检出其反射光的3束法被组合的情况很多(例如，参照专利文献2)。适用该3束法的话，在光盘上形成了的光斑点的正中的光斑点15a的反射光由全息元件10衍射，一方衍射光向图35表示的具有3分割受光部的受光元件17A(相当于图33的9A)入射，另一方衍射光向图35表示的具有3分割受光部的受光元件17D(相当于图33的9B)入射，分别通过上述斑点尺寸法检出聚焦误差信号，并且将其用于光盘上记录了的信息的检出。
还有，图34表示的相对于光斑点15a配置在轨迹扫描方向前后的光斑点15b和15c的反射光分别由全息元件10衍射，光斑点15b的反射光的2个衍射光向图35表示的受光元件17B和17E分别入射，还有，光斑点15c的反射光的2个衍射光向图35表示的受光元件17C和17F分别入射，与相对于在光盘上形成了的光斑点15a的轨迹在半径方向的相对位置的变化对应，利用受光元件17B和17C、受光元件17E和17F的受光强度互相增减的作用，把作为受光元件17B和17E的相加输出信号的T1和作为受光元件17C及17F的相加输出信号的T2按(T1-T2)来运算，从而检出跟踪误差信号。
上述使用全息元件的光拾取器装置能用1个全息元件10来完成图28表示的现有光拾取器装置所用的分束器5和柱面透镜6的2个作用，还有，全息元件10能小型、高精度地制作，因而能把受光元件9和作为光源8的半导体激光器集成组装在全息元件10附近，与采用了像散法的图28表示的现有光拾取器装置比较，容易使光拾取器装置小型化，这是其特征。
还有，因为能在近旁组装受光元件9、作为光源8的半导体激光器及全息元件10，所以能使各部位的相对位置的偏移极小。再有，从作为光源8的半导体激光器出射而向全息元件10入射的光的方向和由光盘13反射了的光向全息元件10入射而衍射了的光的相对角度总是一定的这样的全息元件10的特性是存在的，因而如果受光元件9和作为光源8的半导体激光器的相对位置不产生偏移，即使全息元件10、准直透镜11、物镜12的相对位置多少产生些偏移，也能在受光元件9的给定位置形成光斑点。
再有，即使受光元件9和光源8的相对位置产生了偏移，如果受光元件9的分割受光部9A、9B的分割线方向和产生了偏移的方向大致相同，分割受光部9A、9B内的光强度分布就不产生变化，因而聚焦误差信号也不变化。使用了全息元件的光拾取器装置具有以上特征，与图28表示的现有光拾取器装置比较，具有光拾取器装置容易小型化，容易确保高的可靠性等优点。
专利文献1：特开平5-101417号公报
专利文献2：特开平11-283274号公报
发明内容
发明打算解决的课题
然而，现有采用了全息元件的斑点尺寸法所涉及的光拾取器装置的输出信号的运算方法与像散法的输出信号的运算方法不同，因而不能使用进行连接的电信号处理电路中以前广泛使用的像散法所对应的东西，需要进行与斑点尺寸法对应的变更。
还有，在跟踪误差信号检出中采用了推挽法、相位差法的场合，需要把受光元件上形成了的光斑点的光强度分布按光盘的半径方向分割为2个来检出、按光盘的轨迹分割为2个来检出，需要把全息元件10的区域分为相当于光盘的外周侧的区域和相当于内周侧的区域这样2个、把图33所示的3分割受光部9A、9B的正中的分割受光部再分割为2个等的变更。
因此，使用了全息元件的现有光拾取器装置与图28表示的现有光拾取器装置比较，虽然容易小型化，但是由于受光元件9的大型化、输出端子数的增加，光拾取器的进一步小型化受到限制，输出信号的运算变得复杂，因而需要与以前广泛使用的像散法对应的电信号处理电路的大幅度变更等，这是其缺点。
这样，现有光拾取器装置的课题在于兼顾作为像散法的特征的运算处理简单、输出端子数少、能不导致受光元件的增设、输出端子数的增加地检出推挽法、相位差法所涉及的跟踪误差信号的优点和作为使用了全息元件的斑点尺寸法的特征的能实现高可靠性、容易小型化这样的优点。
本发明是鉴于以上几点而提出的，目的在于提供一种能兼顾像散法的优点和使用了全息元件的斑点尺寸法的优点的光拾取器装置。
用于解决课题的方案
为了达成上述目的，第1发明是一种光拾取器装置，具备：出射光的光源；把从光源出射了的光聚敛在光盘上面而形成光斑点的物镜；把通过物镜入射的、光盘上面的光斑点的反射光向给定的方向出射的检出光学元件；以及入射从检出光学元件出射了的光，输出与入射了的光的强度对应的电信号的受光元件，其特征在于，
检出光学元件构成为，光斑点的反射光的入射区域由对投影了光盘上面的轨迹时的该轨迹的方向呈轴对称角度的分割线分割为4个以上的分割区域，把该4个以上的分割区域中的包含与轨迹的方向同一方向的2个分割区域作为第1分割区域及第2分割区域时，第1分割区域及第2分割区域在对轨迹的方向90度±20度的范围内的一方向以上使光衍射，并且向各个衍射光付与像散，由该像散产生的各2个焦线的方向对轨迹的方向呈大致45度的角度，受光元件构成为，配置成在由第1及第2分割区域付与了像散的衍射光中产生的各2个焦线之间接受光，以至少把由第1及第2分割区域分别衍射而出射的各衍射光，由呈与衍射的方向大致同一方向的分割线至少分割为2个的分割受光部来分别接受光。
在本发明中，由给定的构成的受光元件接受由检出光学元件的第1及第2分割区域付与了像散的衍射光，从而与采用了全息元件的斑点尺寸法的光拾取器装置一样，能检出聚焦误差信号，还有，能采用与像散法相同的电信号运算电路来检出伺服用误差信号。
还有，为了达成上述目的，第2发明的特征在于，第1发明的检出光学元件具有这样的特性，即，该4个以上的分割区域中的、第1及第2分割区域以外的2个以上的分割区域在对轨迹的方向90度±20度的范围内的一方向以上使光衍射，受光元件构成为，以至少把由第1及第2分割区域以外的2个以上的分割区域分别衍射而出射的各衍射光，由呈与衍射的方向大致同一方向的分割线至少分割为2个而成的分割受光部来分别接受光。
还有，为了达成上述目的，第3发明的特征在于，第1发明的检出光学元件具有这样的特性，即，4个以上的分割区域中的、第1及第2分割区域以外的2个以上的分割区域在对轨迹的方向90度±20度的范围内的一方向以上使光衍射，并且向由所述第1及第2分割区域以外的2个以上的分割区域衍射的各个衍射光也付与像散，由该像散产生的各2个焦线的方向对轨迹的方向呈大致0度及大致90度的角度，受光元件以把由4个以上的分割区域分别衍射而出射的各衍射光，由呈与衍射的方向大致同一方向的分割线至少分割为2个而成的分割受光部来分别接受光。
在本发明中，配置成在由检出光学元件的4个以上的分割区域付与了像散的衍射光中产生的各2个焦线之间接受光，以把由4个以上的分割区域分别衍射而出射的各衍射光，由呈与衍射的方向大致同一方向的分割线至少分割为2个而成的分割受光部来分别接受光，根据这种构成，就与斑点尺寸法一样，能检出聚焦误差信号，还有，能采用与像散法相同的电信号运算电路来检出伺服用误差信号。
还有，为了达成上述目的，第4发明是一种光拾取器装置，具备：出射光的光源；把从光源出射了的光聚敛在光盘上面而形成光斑点的物镜；把通过物镜入射的、光盘上面的光斑点的反射光通过衍射元件向给定的方向出射的检出光学元件；以及入射从检出光学元件出射了的光，输出与入射了的光的强度对应的电信号的受光元件，其特征在于，
检出光学元件构成为，光斑点的反射光的入射区域由对向衍射元件投影了光盘上面的轨迹时的该轨迹的方向呈轴对称角度的分割线分割为6个分割区域，把该6个分割区域中的包含与轨迹的方向同一方向的2个分割区域作为第1分割区域及第2分割区域时，第1分割区域及第2分割区域在对轨迹的方向90度±20度的范围内的一方向以上使光衍射，并且向各个衍射光付与像散，由第1分割区域所付与的像散产生的第1的2个焦线和由第2分割区域所付与的像散产生的第2的2个焦线的各方向对向衍射元件投影所得的轨迹的方向是大致45度的角度，而且，第1的2个焦线和第2的2个焦线中的靠近检出光学元件的一侧的焦线分别成为大致同一方向，把6个分割区域中的与第1分割区域邻接的分割区域设为第3分割区域及第4分割区域，把与第2分割区域邻接的分割区域设为第5分割区域及第6分割区域时，第3至第6分割区域都在对轨迹的方向90度±20度的范围内的一方向以上使光衍射，受光元件配置成在由第1及第2分割区域所付与像散的衍射光产生的第1的2个焦线之间且在第2之2个焦线之间接受光，至少在由物镜出射了的光在光盘上面聚敛而形成光斑点的状态下，由第1分割区域出射了的衍射光在由呈与衍射的方向大致同一方向的第1分割线分割为2个的第1及第2分割受光部两方接受，由第2分割区域出射了的衍射光在由呈与衍射的方向大致同一方向的第2分割线分割为2个的第3及第4分割受光部两方接受，并且由第3分割区域出射了的衍射光和由第4分割区域出射了的衍射光由检出光学元件聚敛，由第1及第2分割受光部分别接受，由第5及第6分割区域出射了的衍射光由检出光学元件聚敛，由第3及第4分割受光部分别接受。
还有，为了达成上述目的，第5发明的特征在于，第4发明中的检出光学元件构成为，至少由物镜出射了的光在光盘上面聚敛，在光斑点的直径成为最小的状态下，由第3及第4分割区域出射了的衍射光在第1及第2分割受光部上面分别形成的光斑点不与由第1分割区域出射了的衍射光在第1及第2分割受光部上面形成的光斑点重叠，并且由第5及第6分割区域出射了的衍射光在第3及第4分割受光部上面分别形成的光斑点不与由第2分割区域出射了的衍射光在第3及第4分割受光部上面形成的光斑点重叠。
还有，为了达成上述目的，第6发明的特征在于，第4发明中的第3至第6分割区域都具有这样的特性，即，对于通过物镜入射的光盘上面的光斑点的反射光，在对轨迹的方向90度±20度的范围内的一方向以上使光衍射，并且向各个衍射光付与像散，由该像散产生的各2个焦线中的仅任意一方焦线的方向相对于向检出光学元件投影了的轨迹的方向处在90度±20度的范围内，至少由物镜出射了的光在光盘上面聚敛，在光斑点的直径成为最小的状态下，由第3及第4分割区域分别出射了的衍射光向受光元件入射了时，第1及第2分割受光部中的任意一个中产生的光斑点的直径d1x比直径d1y大，此处，d1x是与第1及第2分割受光部的分割线的方向同一方向的直径，d1y是与分割线正交的方向的直径，并且由第5及第6分割区域分别出射了的衍射光向受光元件入射了时，第3及第4分割受光部中的任意一个中产生的光斑点的直径d2x比直径d2y大，此处，d2x是与第3及第4分割受光部的分割线的方向同一方向的直径，d2y是与分割线正交的方向的直径。
还有，为了达成上述目的，本发明的特征在于，把上述检出光学元件的第1及第2分割区域中的、向检出光学元件投影了的凹坑的进入的一侧的区域设为第1分割区域，把凹坑的排出的一侧的区域设为第2分割区域，把向检出光学元件投影了的轨迹的方向作为境界，把第1分割区域及第2分割区域分别再分割为2时，从向检出光学元件投影了的凹坑的进入的方向看去，把左侧的区域分别设为区域1L和区域2L，把右侧的区域分别设为区域1R和区域2R，再有，从第3及第4分割区域中的、向检出光学元件投影了的凹坑的进入的方向看去，把左侧的区域设为第3分割区域，把右侧的区域设为第4分割区域，把对向检出光学元件投影了的轨迹的方向呈大致90度的方向作为境界，把第3分割区域及第4分割区域分别再分割为2时，把向检出光学元件投影了的凹坑的进入的一侧设为区域3F和区域4F，把凹坑的排出的一侧设为区域3E和区域4E，再有，把第1分割区域的衍射光入射的至少分割为2的受光区域中的、与区域1L侧及区域1R侧对应的受光区域设为受光区域1L和受光区域1R，把其电输出设为输出1L和输出1R，把第2分割区域的衍射光入射的至少分割为2的受光区域中的、与区域2L侧及区域2R侧对应的受光区域设为受光区域2L和受光区域2R，把其电输出设为输出2L和输出2R，把第3分割区域的衍射光入射的至少分割为2的受光区域中的、与区域3F侧及区域3E侧对应的受光区域设为受光区域3F和受光区域3E，把其电输出设为输出3F和输出3E，把第4分割区域的衍射光入射的至少分割为2的受光区域中的、与区域4F侧及区域4E侧对应的受光区域设为受光区域4F和受光区域4E，把其电输出设为输出4F和输出4E时，要把输出1L和输出3F、输出3E和输出2L、输出2R和输出4E、输出4F和输出1R分别相加。
还有，为了达成上述目的，本发明的特征在于，把上述检出光学元件的第1及第2分割区域中的、向检出光学元件投影了的凹坑的进入的一侧的区域设为第1分割区域，把凹坑的排出的一侧的区域设为第2分割区域，把向检出光学元件投影了的轨迹的方向作为境界，把第1分割区域及第2分割区域分别再分割为2时，从向检出光学元件投影了的凹坑的进入的方向看去，把左侧的区域分别设为区域1L和区域2L，把右侧的区域分别设为区域1R和区域2R，再有，从第3及第4分割区域中的、向检出光学元件投影了的凹坑的进入的方向看去，把左侧的区域设为第3分割区域，把右侧的区域设为第4分割区域，把对向检出光学元件投影了的轨迹的方向呈大致90度的方向作为境界，把第3分割区域及第4分割区域分别再分割为2时，把向检出光学元件投影了的凹坑的进入的一侧设为区域3F和区域4F，把凹坑的排出的一侧设为区域3E和区域4E，再有，把第1分割区域的衍射光入射的至少分割为2的受光区域中的、与区域1L侧及区域1R侧对应的受光区域设为受光区域1L和受光区域1R，把其电输出设为输出1L和输出1R，把第2分割区域的衍射光入射的至少分割为2的受光区域中的、与区域2L侧及区域2R侧对应的受光区域设为受光区域2L和受光区域2R，把其电输出设为输出2L和输出2R，把第3分割区域的衍射光入射的至少分割为2的受光区域中的、与区域3F侧及区域3E侧对应的受光区域设为受光区域3F和受光区域3E，把其电输出设为输出3F和输出3E，把第4分割区域的衍射光入射的至少分割为2的受光区域中的、与区域4F侧及区域4E侧对应的受光区域设为受光区域4F和受光区域4E，把其电输出设为输出4F和输出4E时，受光区域1L和受光区域3F、受光区域3E和受光区域2L、受光区域2R和受光区域4E、受光区域4F和受光区域1R分别是同一受光区域。
发明效果
根据本发明，能实现作为采用了全息元件的光拾取器的特征的高的可靠性和装置的小型化，还有，能采用与像散法相同的电信号运算电路来检出伺服用误差信号，因而不需要以前开始广泛使用的用于获得伺服用误差信号的电信号处理电路的变更，能原样使用该电信号处理电路。
附图说明
图1是本发明的光拾取器装置的第1实施方式的构成图。
图2是表示本发明装置的第1至第4实施方式采用的全息元件的区域的图。
图3是表示图1中的受光元件的构成和合焦点时的受光斑点形状的图。
图4是表示图1的受光元件配置在被付与了像散的衍射光的2个焦线之间的图。
图5是表示由图1的全息元件的4个分割区域衍射了的衍射光由受光元件的各分割受光部接受的样子的图。
图6是表示图1中的受光元件的构成和相对于合焦点位置，图1中的物镜和光盘的相对距离变化了时的受光斑点形状(其1)的图。
图7是表示图1中的受光元件的构成和相对于合焦点位置，图1中的物镜和光盘的相对距离变化了时的受光斑点形状(其2)的图。
图8是表示本发明的第2实施方式中的受光元件的构成和合焦点时的受光斑点形状的图。
图9是表示本发明的第2实施方式的受光元件的构成和相对于合焦点位置，物镜和光盘的相对距离变化了时的受光斑点形状(其1)的图。
图10是表示本发明的第2实施方式的受光元件的构成和相对于合焦点位置，物镜和光盘的相对距离变化了时的受光斑点形状(其2)的图。
图11是表示本发明的第3实施方式中的受光元件的构成和合焦点时的受光斑点形状的图。
图12是表示本发明的第3实施方式的受光元件的构成和相对于合焦点位置，物镜和光盘的相对距离变化了时的受光斑点形状(其1)的图。
图13是表示本发明的第3实施方式的受光元件的构成和相对于合焦点位置，物镜和光盘的相对距离变化了时的受光斑点形状(其2)的图。
图14是表示本发明的第4实施方式中的受光元件的构成和合焦点时的受光斑点形状的图。
图15是表示本发明的第4实施方式的受光元件的构成和相对于合焦点位置，物镜和光盘的相对距离变化了时的受光斑点形状(其1)的图。
图16是表示本发明的第3实施方式的受光元件的构成和相对于合焦点位置，物镜和光盘的相对距离变化了时的受光斑点形状(其2)的图。
图17是本发明的光拾取器装置的第5实施方式的构成图。
图18是表示本发明的光拾取器装置的第5实施方式的构成的概略斜视图。
图19是表示本发明装置的第5及第6实施方式使用的全息元件的区域的图。
图20是表示图17及图18表示的光拾取器装置中的受光元件的受光区域的一个例子的图。
图21是表示图19的全息元件的分割区域和受光元件上形成的光斑点的关系的图。
图22是表示图17中的受光元件的构成和合焦点时的受光斑点形状的图。
图23是表示图17中的受光元件的构成和相对于合焦点位置，图17中的物镜和光盘的相对距离变化了时的受光斑点形状(其1)的图。
图24是表示图17中的受光元件的构成和相对于合焦点位置，图17中的物镜和光盘的相对距离变化了时的受光斑点形状(其2)的图。
图25是表示本发明的第6实施方式中的受光元件的构成和合焦点时的受光斑点形状的图。
图26是表示本发明的第6实施方式的受光元件的构成和相对于合焦点位置，物镜和光盘的相对距离变化了时的受光斑点形状(其1)的图。
图27是表示本发明的第6实施方式的受光元件的构成和相对于合焦点位置，物镜和光盘的相对距离变化了时的受光斑点形状(其2)的图。
图28是表示现有光拾取器装置的一个例子的构成图。
图29是表示图28的光拾取器装置的受光元件的受光区域(其1)的图。
图30是表示图28的光拾取器装置的受光元件的受光区域(其2)的图。
图31是表示现有光拾取器装置的与受光元件的轨迹偏移对应的受光斑点的图。
图32是表示现有光拾取器装置的其他例子的构成图。
图33是表示图32的光拾取器装置的受光元件的构成及其受光区域的图。
图34是表示3束法的光斑点的图。
图35是表示图32的光拾取器装置中适用了3束法时的受光元件的构成和受光区域的图。
标号说明
20、50半导体激光器
21、51全息元件
22准直透镜
23物镜
24光盘
26、41受光元件
30、60透过全息元件的光的区域
30a、30b、30c、30d、64a、64b、64c、64d透过全息元件的光的分割区域
31、32、61、62、63全息元件的区域的分割线
33a～33d、34a～34d、35a～35d、36a～36d、37a～37d、38a～38d、45a～45d、46a～46d、47a～47d、55a～55r、55a′～55r′、55a”～55r”在受光元件上形成了的光斑点
51a全息部
51b衍射栅格部
260A～260D、261A、261B、261B-1、261B-2、261C～261E、261E-1、261E-2、261F～261J、540A～540F分割受光部
具体实施方式
(第1实施方式)
图1表示成为本发明的光拾取器装置的第1实施方式的构成图。在同图中，从作为光源的半导体激光器20出射了的光原样透过全息元件21，再按准直透镜22、物镜23的顺序透过，由物镜23聚敛，在光盘24上形成光斑点24a。在这里，作为光盘24，例如可以适用CD(Compact Disc)及DVD(Digital Versatile Disc)。
光斑点24a由光盘24反射，这次按物镜23、准直透镜22的顺序透过，向全息元件21入射。向全息元件21的区域21a入射了的来自光盘24的反射光被衍射，作为2个衍射光25a、25b出射，向受光元件26分别入射，在受光元件26上形成光斑点26a、26b。
图1的全息元件21的全息元件面，从准直透镜22侧看的话如图2所示。在图1中以21a表示在光盘24上面形成了的光斑点24a的反射了的光透过全息元件21的区域，并且在图2中以圆形的区域30表示。在这里，在图2中，把光盘24的轨迹方向在全息元件21上投影了时的方向作为Y方向，把光盘24的半径方向在全息元件21上投影了时的方向作为X方向时，借助于对该Y方向及X方向呈45度的2个分割线31、32，全息元件21的全息模样被分割为图2的30a、30b、30c、30d这样的4个区域。并且，再把各4个分割区域30a、30b、30c、30d在Y方向及X方向分别分为2个范围，如图2所示，把这些范围称为A1、A2、B1、B2、C1、C2、D1、D2。
另外，分割区域30a、30c中的30a是在光盘上形成了的轨迹上记录了的、向全息元件21投影了的凹坑进入的一侧的区域，30c是上述凹坑排出的一侧的区域。还有，把向全息元件21投影了的轨迹的方向Y作为境界，把分割区域30a及30c分别再分割为2时，从向全息元件21投影了的凹坑进入的方向看，左侧的区域是区域A1及B2，右侧的区域是区域D2及区域C1。
还有，图1的受光元件26构成为，从全息元件21一侧看的话，如图3所示，整体的平面形状是在全息元件21的X方向(光盘半径方向)有较长方向的大致长方形状，由4个分割受光部260A、260B、260C和260D构成，在图3中，在Y方向(光盘轨迹方向)分割为3，在上侧的分割受光部260D和下侧的分割受光部260B之间的中间部分，分割受光部260A和260C在全息元件21的X方向对着而配置。
其次，对于全息元件21的如图2所示的4个分割区域30a、30b、30c、30d分别进行说明。在图2中，向对着的2个分割区域30a及30c入射了的光，在大致X方向衍射，衍射时被付与像散，由该像散产生的2个焦线的方向，对Y方向及X方向呈45度，在衍射了的光中产生的2个焦线之间的大致中间位置配置了受光元件26。
即，如图4所示，由全息元件21的例如分割区域30a衍射了的衍射光由于由全息元件21付与了的像散而产生2个焦线29-1和29-2，因为受光元件26配置在该2个焦线29-1和29-2之间，所以由全息元件21的区域30衍射了的衍射光以与上述焦线29-1的方向相同的轴为中心而反转，作为图3及图4中以33a表示的形状而在受光元件26上形成光斑点。同样，由全息元件21的30c衍射了的衍射光以与焦线的方向相同的轴为中心而反转，作为图3中以33c表示的形状而在受光元件26上形成光斑点。另外，焦线29-2因为由受光元件26遮挡了光，所以实际上不产生。
相比之下，向全息元件21的在图2中对着的2个分割区域30b和30d入射了的光在大致X方向衍射，不过，设定成不被付与像散，因而原样维持了全息元件21的图2的分割区域30b和30d的形状，在图3中作为33b和33d所示的形状而在受光元件26上形成光斑点。另外，图1中图示了受光元件26接受光斑点26a、26b，而光斑点26a表示上述光斑点33c(或33d)，光斑点26b表示上述光斑点33b(或33a)。
图5表示由上述全息元件21的4个分割区域30a～30d衍射了的衍射光由受光元件26的各分割受光部260A～260D接受的场合。受光元件26构成为，如图3所示，对光斑点33a、33b、33c、33d，分别由全息元件21进行衍射，由呈与作为该衍射方向的X方向大致相同的方向的分割线分割为2，依次来配置分割受光部260A～260D，因而如图3及图5所示，来自全息元件21的区域A1及A2的衍射光向分割受光部260A入射，来自全息元件21的区域B1及B2的衍射光向分割受光部260B入射，来自全息元件21的区域C1及C2的衍射光向分割受光部260C入射，来自全息元件21的区域D1及D2的衍射光向分割受光部260D入射。
其次，对于本实施方式所涉及的聚焦误差信号的检出动作进行说明。把使得由图1的物镜23聚敛了的光在光盘24上正好结成焦点而配置了物镜23和光盘24的相对距离时作为合焦点位置的话，此时如图3所示，在受光元件26的各分割受光部260A～260D就形成光斑点。
在相对于合焦点位置，物镜23和光盘24的相对距离变化了的场合，由全息元件21的分割区域30a及30c衍射了的衍射光就被付与像散，因而在受光元件26的各分割受光部260A～260D形成的光斑点与上述相对距离的变化方向对应而如图6的34a及34c，或图7的35a 35c所示，形状沿着分割线32或31方向而变化。在这里，把图3、图6及图7表示的各分割受光部260A、260B、260C、260D的各输出信号分别设为Va、Vb、Vc、Vd，在图3所示的合焦点位置上的光斑点的场合，由下式
(Va+Vc)-(Vb+Vd)
运算各输出信号Va～Vd，结果为0时，在图6的场合上式的值为负，在图7场合上式的值为正。因此，能基于上述运算式，采用斑点尺寸法来检出聚焦误差信号。可以看出，用于获得该聚焦误差信号的运算方法与上述像散法比较的话是相同的。
其次，对于本实施方式所涉及的跟踪误差信号的检出动作进行说明。在光盘24上面形成了的光斑点24a的反射了的光透过全息元件21的区域即图2的圆形区域30的入射光，与像散法的场合的受光元件上形成了的光斑点一样，表示了物镜23内的光强度分布，因而与图28所示的像散法的光拾取器装置中的受光元件7的4个分割受光部(图29的7A、7B、7C及7D)相当的东西与本实施方式中的图2的(A1+A2)、(B1+B2)、(C1+C2)及(D1+D2)的区域一致。
上述各区域的衍射光如上所述向图3表示的分割受光部260A～260D入射，因而与像散法一样，由下式
(Va+Vb)-(Vc+Vd)
运算作为各分割受光部260A～260D的输出的Va～Vd，从而就能检出推挽法所涉及的跟踪误差信号。还有，对于相位差法，也与像散法一样，通过比较(Va+Vc)和(Vb+Vd)的相位就能检出跟踪误差信号。
从而，根据本实施方式，采用使用了全息元件21的误差信号检出方式，就能实现与使用了全息元件的斑点尺寸法的光拾取器一样的高可靠性和小型化，并且能用与像散法相同的电信号运算电路来检出伺服用误差信号(聚焦误差信号，跟踪误差信号)。另外，要检出在光盘24上记录了的信息，只要运算4个分割受光部260A～260D的各输出信号的总和，即(Va+Vb+Vc+Vd)即可。
另外，在上述说明中，在图2所示的全息元件21中，向包含与轨迹方向同一方向的2个分割区域30a及30c入射了的光在大致X方向(即，对轨迹方向Y为90度的方向)衍射，对此进行了说明，不过，全息元件21的2个分割区域30a及30c只要是对轨迹的方向Y在大致90度±20度的范围内衍射即可，还有，在全息元件21中，不包含与轨迹方向同一方向的2个分割区域30b及30d也只要是使入射了的光对轨迹的方向Y在大致90度±20度的范围内衍射的特性即可。
(第2实施方式)
本发明的第2实施方式构成为，基本构成与图1所示的上述第1实施方式一样，与上述第1实施方式不同的是，对向全息元件21的图2的分割区域30b、30d入射的光也付与像散。在该场合，由付与了的像散产生的2个焦线的方向与大致X方向及大致Y方向相同。
这样，在本实施方式中，在构成受光元件26的4个分割受光部260A～260D上形成的光斑点在使得由图1的物镜23聚敛了的光在光盘24上正好结成焦点而配置了物镜23和光盘24的相对距离的合焦点位置，成为图8中以36a～36d表示的形状，在相对于合焦点位置，物镜23和光盘24的相对距离变化了的场合，如图9中以37a～37d，或图10中以38a～38d表示的，形状会变化。
此处，在构成受光元件26的4个分割受光部260A～260D上形成的光斑点在合焦点位置如图8所示，形成与图3所示的第1实施方式同一形状的光斑点36a～36d，还有，即使不在合焦点位置时，图9的光斑点37a及37c也是与图6的光斑点34a及34c相同的形状，图10的光斑点38a及38c也是与图7的光斑点35a、35c相同的形状。
可是，在本实施方式中向全息元件21的图2的分割区域30b、30d入射的光也被付与像散，因而由分割区域30b 30d衍射了的衍射光由于由全息元件21付与了的像散而以与焦线的方向相同的轴为中心而反转，当不在合焦点位置时，在受光元件26上形成的光斑点成为图9中以37b及37d表示的，与图6的不付与像散时的光斑点34b及34d形状不同，或是，成为图10中以38b及38d表示的，与图7的不付与像散时的光斑点35b及35d形状不同。
其中，在本实施方式中，图9及图10表示的光斑点37b及37d、38b及38d都是，相对于分割受光部260A和分割受光部260B的境界线(分割线)39以及分割受光部260C和分割受光部260D的境界线(分割线)40，光斑点的形状分别轴对称地变化，因而不影响聚焦误差信号。
(第3实施方式)
本发明的第3实施方式，其基本构成与图1所示的上述第1实施方式一样，其特性在于，全息元件21的4个分割区域30a～30d分别衍射从光盘反射了的光，并且向该衍射光付与像散，其构成为，由图11～图13表示的10个分割受光部261A～261J组成受光元件26。
即，如图11～图13所示，作为受光元件26包括：接受来自图2所示的全息元件21的分割区域30b的衍射光的3个分割受光部261A、261B及261C；接受来自分割区域30d的衍射光的3个分割受光部261D、261E及261F；接受来自分割区域30a的衍射光的2个分割受光部261G及261H；以及接受来自分割区域30c的衍射光的2个分割受光部261I及261J。
此处，图1的物镜23和光盘24的相对位置处于合焦点位置时，如图11所示，来自图2所示的全息元件21的区域A2及B1的衍射光形成光斑点45b而向分割受光部261A、261B及261C入射，来自全息元件21的区域D 1及C2的衍射光形成光斑点45d而向分割受光部261D、261E及261F入射。还有，自来全息元件21的区域D2及A1的衍射光形成光斑点45a而向分割受光部261G及261H入射，来自全息元件21的区域B2及C1的衍射光形成光斑点45c而向分割受光部261I和261J入射。
还有，在物镜23和光盘24的相对距离从合焦点位置变化了的场合，图2所示的全息元件21的分割区域30a～30d因为付与了像散，所以与上述相对距离的变化方向对应而在受光元件26上如图12或图13所示，形成与合焦点位置时不同形状的光斑点46a～46d或47a～47d。
即，向分割受光部261A、261B及261C入射的来自上述区域A2及B 1的衍射光在图12中形成光斑点46b，在图13中形成光斑点47b，向分割受光部261D、261E及261F入射的来自上述区域D1及C2的衍射光在图12中形成光斑点46d，在图13中形成光斑点47d，向分割受光部261G及261H入射的来自上述区域D2及A1的衍射光在图12中形成光斑点46a，在图13中形成光斑点47a，向分割受光部261I及261J入射的来自上述区域B2及C 1的衍射光在图12中形成光斑点46c，在图13中形成光斑点47c。
此处，把分割受光部261A～261J的各输出信号分别设为V1a～V1j的话，像散法所涉及的聚焦误差信号可通过运算(V1g+V1j)-(V1h+V1i)来获得，斑点尺寸法所涉及的聚焦误差信号可通过运算(V1a+V1c+V1e)-(V1b+V1d+V1f)来获得。还有，推挽法所涉及的跟踪误差信号可通过运算(V1a+V1b+V1c+V1h+V1j)-(V1d+V1e+V1f+V1g+V1i)来获得。再有，为检出光盘上记录了的信息，可通过分别相加合成所有分割受光部261A～261J的各输出信号来获得。
在本实施方式的场合，能同时采用像散法和斑点尺寸法来获得同样的聚焦误差信号，进行连接的电路的运算方式不论是像散法还是斑点尺寸法都可以连接，这是其优点。
(第4实施方式)
图14～图16分别表示成为本发明的光拾取器装置的第4实施方式的构成要部的受光元件和光斑点的关系。图14～图16中，对与图11～图13同一构成部分付以同一标号，省略其说明。本发明的第4实施方式，其基本构成与上述第3实施方式一样，其特性在于，全息元件21的4个分割区域30a～30d分别衍射从光盘反射了的光，并且向该衍射光付与像散，还有，受光元件的构成也与第3实施方式大致一样，不过，把图11～图13所示的分割受光部261B、261E分别再分割为2，261B变为261B-1及261B-2，261E变为261E-1及261E-2，这是其特征所在。
此处，图14表示图1的物镜23和光盘24的相对位置处于合焦点位置时的分割受光部和光斑点的关系，图15及图16表示物镜23和光盘24的相对距离从合焦点位置变化了的场合的与变化方向对应的分割受光部和光斑点的关系。
在上述第3实施方式中，跟踪误差信号的检出方式与推挽法对应，不过，在DVD的场合需要使用相位差法。在相位差法的场合，需要对图2所示的全息元件21的区域的与(A1+A2)+(C1+C2)、(B1+B2)+(D1+D2)相当的信号输出进行相位比较，不过，在第3实施方式中，未分割受光元件而使得由图2所示的全息元件21的分割区域30b及30d的衍射光在分割受光部上形成的图11的光斑点45b及45d按全息元件21的区域A2和B1、区域D1和C2进行分割来输出信号，因而不能采用相位差法获得跟踪误差信号。
对此，在本实施方式中，如图14所示，使得能由接受光斑点45b的分割受光部来分离、输出区域A2和B1的信号而把接受光斑点45b的分割受光部261B分割为分割受光部261B-1及261B-2这样2个，还有，把接受光斑点45d的分割受光部261E分割为分割受光部261E-1及261E-2这样2个，使得能检出相位差法所涉及的跟踪误差信号。另外，在物镜23和光盘24的相对距离从合焦点位置变化了的场合，由分割受光部261B-1及261B-2接受图15的光斑点46b、图16的光斑点47b，由分割受光部261E-1及261E-2接受图15的光斑点46d、图16的光斑点47d。
在该实施方式中，把图14～图16所示的分割受光部261B-1、261B-2、261E-1、261E-2的各输出信号设为V1b1、V1b2、V1e1、V1e2的话，像散法所涉及的聚焦误差信号可通过运算(V1g+V1j)-(V1h+V1i)来获得，斑点尺寸法所涉及的聚焦误差信号可通过运算(V1a+V1c+V1e1+V1e2)-(V1b1+V1b2+V1d+V1f)来获得。
还有，推挽法所涉及的跟踪误差信号可通过运算(V1a+V1b1+V1b2+V1c+V1h+V1j)-(V1d+V1e1+V1e2+V1f+V1g+V1i)来获得。再有，相位差法所涉及的跟踪误差信号可通过对(V1h+V1a+V1b1)+(V1i+V1f+V1e2)和(V1j+V1c+V1b2)+(V1g+V1d+1e1)进行相位比较来获得。再有，为检出光盘上记录了的信息，可通过相加合成图14、图15、图16所示的所有分割受光部的输出信号来获得。
在本实施方式中，能同时采用像散法和斑点尺寸法来获得同样的输出信号，进行连接的电路的运算方式不论是像散法还是斑点尺寸法都可以连接，在DVD那样需要相位差法所涉及的跟踪误差信号的场合也能对应，这是其优点。
(第5实施方式)
图17表示成为本发明的光拾取器装置的第5实施方式的构成图。同图中，对与图1同一构成部分付以同一标号。在图17中，从作为光源的半导体激光器50出射了的光向全息元件51入射。全息元件51在由给定的厚度的光学透明树脂或玻璃构成的长方体状的元件本体51c的、光盘24侧的面上形成了全息部51a，并且在受光元件54侧的面上形成了衍射栅格部51b。
从上述半导体激光器50出射了的光，向全息元件51的衍射栅格部51b入射，分成未由该衍射栅格部51b衍射的光50a和2个衍射光50b及50c。如后所述，这是为了生成光盘24侧的跟踪误差信号检出用次光束。由衍射栅格部51b出射了的未衍射的光50a及衍射光50b及50c透过在衍射栅格部51b的相反侧的全息元件51的单面上形成了的全息部51a，再按准直透镜22、物镜23的顺序透过，由物镜23聚敛，在光盘24上形成3个光斑点24a、24b、24c。
另外，由衍射栅格部51b出射了的未衍射的光50a及2个衍射光50b、50c在由全息部51a出射时，各个光再分成衍射的光和未衍射的光而出射，不过，由全息部51a衍射了的光向准直透镜22的外侧出射而不使用，因而在这里未记载。
图17的光斑点24a、24b、24c由光盘24反射，这次按物镜23、准直透镜22的顺序透过全息元件51而向全息部51a入射。向全息元件51的全息部51a入射了的来自光盘24上面的光斑点24a的反射光发生衍射而作为衍射光52a、52b出射，分别向受光元件54入射，在受光元件54上形成光斑点53a，53b。
另外，全息部51a分割为光学特性不同的6个区域(以后详细说明)，因而实际如图18所示，在受光元件54的受光面上由光盘24上面的光斑点24a的反射光形成6个光斑点55a、55b、55c、55d、55e、55f。同样，在受光元件54的受光面上由光盘24上面的光斑点24b的反射光形成6个光斑点55g、55h、55i、55j、55k、551，由光斑点24c的反射光形成6个光斑点55m、55n、55o、55p、55q、55r，因而合计形成18个光斑点(图17中省略了一部分来表示)。
图17及图18表示的全息元件51的全息部51a从准直透镜22侧看的话如图19所示。图19中以圆形的区域60表示在光盘24上面形成了的光斑点24a、24b、24c的反射了的光透过全息元件21的区域。在这里，在图19中，把在全息元件51上投影了光盘24的轨迹方向时的方向设为Y方向，把投影了光盘24的半径方向时的方向设为X方向，全息元件51的全息部51a由对该Y方向及X方向呈45度的2个分割线61及62和与X方向同一方向的1个分割线63的计3个分割线，如图19所示，分割为64a、64b、64c、64d、64e、64f这样6个区域。并且，再把区域64a、64d在X方向分别分成2个范围，该范围如图19所示，称为A1、A2、B 1、B2、C 1、C2、D 1、D2。
另外，分割区域64a及64d中的64a是在光盘上形成了的轨迹中记录的在全息元件51上投影了的凹坑进入的一侧的区域，64d是上述凹坑排出的一侧的区域。还有，把在全息元件51上投影了的轨迹的方向Y作为境界，把分割区域64a及64d分别再分割为2时，从在全息元件51上投影了的凹坑进入的方向看去，左侧的区域是区域A1及B2，右侧的区域是区域D2及区域C1。
还有，图17及图18表示的受光元件54构成为，从全息元件51侧看的话，如图20所示，是大致长方形状，由6个分割受光部540A、540B、540C、540D、540E和540F构成，图20中，在纵方向(光盘轨迹方向)分割为4，在分割受光部540E和分割受光部540F之间的中间部分的纵方向分割为2的位置，分别在横方向(光盘半径方向)也分割为2，分割受光部540A和540B在X方向对着而配置，并且分割受光部540D和540C在X方向对着而配置。
其次，对全息部51a的图19所示的6个分割区域64a、64b、64c、64d、64e及64f分别进行说明。图17表示的在光盘24上面形成了的3个光斑点24a、24b及24b中的正中的光斑点24a的反射光透过物镜23及准直透镜22，其次向全息元件51的全息部51a入射了时，在图19中，向在Y方向对着的2个分割区域64a及64d入射了的光在大致X方向衍射，在衍射时被付与像散，由该像散产生的2个焦线的方向对Y方向及X方向呈大致45度。在该衍射了的光上产生的2个焦线之间的大致中间位置配置了受光元件54。
这是与上述图4一样的位置关系，图17的受光元件54在代替图4的受光元件26的位置，图17、图19的全息部51a在代替图4的全息元件21的位置。由全息部51a的例如分割区域64a衍射了的衍射光在分割区域64a由于被付与了的像散而产生2个焦线，受光元件54配置在该2个焦线之间，因而由全息部51a的分割区域64a衍射了的衍射光以与全息元件51和受光元件54之间的焦线的方向相同的轴为中心而反转，作为图18、图21、图22中以55a表示的形状，在受光元件54上形成光斑点。
同样，由全息部51a的分割区域64d衍射了的衍射光在分割区域64d由于被付与了的像散而产生2个焦线，受光元件54配置在该2个焦线之间，因而由全息部51a的分割区域64d衍射了的衍射光以与全息元件51和受光元件54之间的焦线的方向相同的轴为中心而反转，作为图18、图21、图22中以55d表示的形状，在受光元件54上形成光斑点。另外，分割区域64a的衍射光上产生的2个焦线中的靠近全息部51a的一侧的焦线的方向和分割区域64d的衍射光上产生的2个焦线中的靠近全息部51a的一侧的焦线的方向成为相同方向。
相比之下，向全息部51a的其余4个分割区域64b、64c、64e及64f入射了的光在大致X方向衍射，衍射时被付与像散，由该像散产生的2个焦线中的靠近全息元件51的一侧的焦线的方向呈与X方向同一角度，靠近全息元件51的一侧的焦线位于受光元件54的分割受光部的位置，因而图18及图19的全息部51a的分割区域64b的衍射光，如图18、图21、图22中以55c所示，作为大致X方向的直径比大致Y方向的直径长的形状而在受光元件54上形成光斑点。
同样，如图18、图21、图22所示，分割区域64c的衍射光作为以55d，分割区域64e的衍射光作为以55f，分割区域64f的衍射光作为以55e所示的大致X方向的直径比大致Y方向的直径长的形状，分别在受光元件54上形成光斑点。
其次，图17表示的光盘24上面形成了的3个光斑点24a、24b及24c中的外侧的一方光斑点24b的反射光，与光盘24上面形成了的光斑点24a一样，由全息部51a衍射，被付与像散而向受光元件54入射。此时，与光盘24上面的光斑点24a相比位置不同，因而在受光元件54上形成图18、图22中55g、55h、55i、55j、55k、55l所示的光斑点。同样，光盘24上面的外侧的另一方光斑点24c的反射光在受光元件54上形成图18、图22中55m、55n、55o、55p、55q、55r所示的光斑点。
其次，对于本实施方式所涉及的聚焦误差信号的检出动作进行说明。把使得由图17的物镜23聚敛了的光在光盘24上正好结成焦点而配置了物镜23和光盘24的相对距离时作为合焦点位置的话，此时如图22所示，在受光元件54的各分割受光部540A～540D上形成光斑点。另外，图22表示从全息元件51侧看到受光元件54的场合。
在相对于上述合焦点位置，图17的物镜23和光盘24的相对距离变化了的场合，由全息部51a的分割区域64a及64d衍射了的衍射光被付与像散，因而在受光元件54的各分割受光部540A～540D上形成的光斑点就从合焦点位置时的图22中以55a、55b表示的形状，与上述相对距离的变化方向对应而向图23中以55a′、55b′表示的形状，或是图24的55a”、55b”所示的形状，沿着分割受光部540A及540B、分割受光部540D及540C的Y方向之间的分割线541而变化。
在这里，把图22、图23及图24表示的各分割受光部540A、540B、540C、540D的各输出信号分别设为Va、Vb、Vc、Vd，在接受了图22所示的合焦点位置上的光斑点的场合，由下式
(Va+Vc)-(Vb+Vd)
运算各输出信号Va～Vd，结果为“0”时，在图23的场合上式的值为负，在图24场合上式的值为正。因此，能基于上述运算式来检出聚焦误差信号。可以看出，用于获得该聚焦误差信号的运算方法与上述像散法比较的话是相同的。
其次，对于本实施方式所涉及的跟踪误差信号的检出动作进行说明。在光盘24上面形成了的光斑点24a的反射了的光透过全息元件51的区域即图19的圆形区域60的入射光，与像散法的场合的受光元件上形成了的光斑点一样，表示了物镜23内的光强度分布，因而与图28所示的像散法的光拾取器装置中的受光元件7的4个分割受光部7A、7B、7C及7D相当的东西与本实施方式中的图19的(A1+A2)、(B1+B2)、(C1+C2)及(D1+D2)的区域一致。
图19表示的分割区域64a的衍射光，如上所述，由于像散而以与全息元件51和受光元件54之间的焦线的方向相同的轴为中心而反转，向受光元件54的分割受光部540A及540D两方入射，因而由全息部51a的区域A1衍射了的光成分会向分割受光部540A入射，由区域D2衍射了的光成分会向分割受光部540D入射。
并且，图19表示的分割区域64d的衍射光由于像散而以上述焦线的方向为轴而反转，向受光元件54的分割受光部540B及540C两方入射，由全息部51a的区域B2衍射了的光成分会向分割受光部540B入射，由区域C1衍射了的光成分会向分割受光部540C入射。
再有，分割区域64b的衍射光(由区域A2衍射了的光成分)向分割受光部540A，分割区域64c的衍射光(由区域B1衍射了的光成分)向分割受光部540B，分割区域64e的衍射光(由区域C2衍射了的光成分)向分割受光部540C，分割区域64f的衍射光(由区域D1衍射了的光成分)向分割受光部540D分别入射。因而，与像散法一样，由下式
(Va+Vb)-(Vc+Vd)
运算作为各分割受光部540A～540D的输出的Va～Vd，从而就能检出推挽法的所涉及跟踪误差信号。对于相位差法，也与像散法一样，通过比较(Va+Vc)和(Vb+Vd)的相位，就能检出跟踪误差信号。
关于3束法，是由在图17、图18表示的全息元件51的半导体激光器50侧的面上形成了的衍射栅格部51b使由半导体激光器50出射了的光衍射为3个，在光盘24上面形成3个光斑点24a、24b、24c。光盘上面的3个光斑点成为与现有例中说明了的图34所示的轨迹和光盘上面的光斑点15a(与图18的24a相当)、15b(与图18的24b相当)、15c(与图18的24c相当)的位置关系相同的配置。
光盘24上形成了的光斑点24b的反射光，与上述光斑点24a的场合一样，向受光元件54入射，如图22所示，在分割受光部540E上形成光斑点55g、55h、55i、55j、55k、551这样6个光斑点。同样，光斑点24c的反射光，如图22所示，在分割受光部540F上形成光斑点55m、55n、55o、55p、55q、55r这样6个光斑点。
与现有例一样，与正中的光斑点24a对轨迹的半径方向的相对位置的变化对应，外侧的光斑点24b、24c的反射光入射的分割受光部540E和分割受光部540F的受光强度互相增减，利用这一作用，把作为分割受光部540E的输出的Ve和作为分割受光部540F的输出的Vf按(Ve-Vf)来运算，就能检出跟踪误差信号。另外，为检出光盘24上记录了的信息，运算4个分割受光部540A～540D的各输出信号的总和，即(Va+Vb+Vc+Vd)即可。
另外，在上述说明中，在图19所示的全息部51a中，向包含与轨迹方向同一方向的第1及第2分割区域64a及64d入射了的光在大致X方向(即，对轨迹方向Y为90度的方向)衍射，对此进行了说明，不过，全息部51a的2个分割区域64a及64d只要是对轨迹的方向Y在大致90度±20度的范围内衍射的特性即可，还有，在全息部51a中，不包含与轨迹方向同一方向的4个分割区域64b、64c、64e及64f也只要是对轨迹的方向Y在大致90度±20度的范围内衍射入射了的光的特性即可。
(第6实施方式)
在第5实施方式中，向全息部51a的4个分割区域64b、64c、64e及64f入射了的光在大致X方向衍射，衍射时被付与像散，由该像散产生的2个焦线中的靠近全息元件51的一侧的焦线的方向呈与X方向同一角度，靠近全息元件51的一侧的焦线位于受光元件54的各分割受光部的位置。
因此，光斑点24a的反射光由全息部51a的例如分割区域64b在受光元件54上形成，如图18、图21、图22中以55c所示，在大致X方向长在大致Y方向短的形状的光斑点，同样，如图18、图21、图22所示，作为以分割区域64c的衍射光55d、分割区域64e的衍射光55e、分割区域64f的衍射光55f表示的在大致X方向长在大致Y方向短的形状，分别在受光元件54上形成光斑点。不过也可以是，向全息部51a的上述4个分割区域64b、64c、64e及64f入射了的光在大致X方向衍射，衍射时不被付与像散，只被付与聚敛功率。
对此，本发明的第6实施方式，其基本构成与上述第5实施方式一样，其特性在于，全息元件51的全息部51a的6个分割区域64a～64f中的对着配置了的分割区域64a及64d分别衍射从光盘反射了的光，并且向该衍射光付与像散，不过，向其余4个分割区域64b、64c、64e及64f入射了的光与第5实施方式不同，在大致X方向衍射，衍射时不被付与像散，只被付与聚敛功率。
这样，在使得在光盘24上正好结成焦点而配置了物镜23和光盘24的相对距离时，全息部51a的4个分割区域64b、64c、64e及64f的衍射光，如图25中56c～56f、56i～561、56o～56r所示，在受光元件54的位置光斑点成为最小。在这里，在图25中，受光元件54的各分割受光部上的光斑点56c～56f是光盘24上形成了的光斑点24a的反射光由上述4个分割区域64b、64c、64e及64f衍射所得的衍射光所涉及的光斑点。
同样，光斑点56i～561是光盘24上形成了的光斑点24b的反射光由上述4个分割区域64b、64c、64e及64f衍射所得的衍射光所涉及光斑点，光斑点56o～56r是光盘24上形成了的光斑点24c的反射光由上述4个分割区域64b、64c、64e及64f衍射所得的衍射光所涉及光斑点。另外，在图25～图27中，对与图22相同的光斑点付以相同的标号。
在本实施方式中，物镜23和光盘24的相对距离变化的话，由4个分割区域64b、64c、64e及64f衍射所得的衍射光在受光元件54上面的光斑点就与相对距离的变化方向对应而变化为图26的56c′～56f′、56i′～561′、56o′～56r′所示的形状，或是图27的56c”～56f”、56i”～56l”、56o”～56r”所示的形状。
这样，本实施方式也能与第5实施方式一样地检出聚焦误差信号。还有，向受光元件54的6个分割受光部540A～540F入射的光是与从全息元件51的分割区域获得的光相同的衍射光，因而也能与第5实施方式一样地检出跟踪误差信号。
还有，在本实施方式的场合，使得在光盘24上正好结成焦点而配置了物镜23和光盘24的相对距离时，如图25所示，受光元件54上面的光斑点55c、55d、55e、55f、55i、55j、55k、55l、55o、55p、55q形成为小的光斑点，因而可减小受光元件54，这是其优点。
另外，本发明不受以上实施方式限定，例如构成为，图3的分割受光部260A接受来自全息元件21的区域A1及A2的衍射光，分割受光部260B接受来自全息元件21的区域B 1及B2的衍射光，分割受光部260C接受来自全息元件21的区域C1及C2的衍射光，分割受光部260D接受来自全息元件21的区域D1及D2的衍射光，不过，也可以构成为由各个分割受光部接受来自全息元件21的区域A1和A2的衍射光，把他们的光电变换输出信号相加(别的区域B1和B2、C1和C2、D1和D2也一样)。

Claims (6)

1.一种光拾取器装置，具备：
出射光的光源；
把从所述光源出射了的光聚敛在光盘上面而形成光斑点的物镜；
把通过所述物镜入射的、所述光盘上面的所述光斑点的反射光向给定的方向出射的检出光学元件；以及
入射从所述检出光学元件出射了的光，输出与入射了的光的强度对应的电信号的受光元件，
其特征在于，所述检出光学元件构成为，
所述光斑点的反射光的入射区域由对投影了所述光盘上面的轨迹时的该轨迹的方向呈轴对称角度的分割线分割为4个以上的分割区域，把该4个以上的分割区域中的包含与所述轨迹的方向同一方向的2个分割区域作为第1分割区域及第2分割区域时，该第1分割区域及第2分割区域在对所述轨迹的方向90度±20度的范围内的一方向以上使光衍射，并且向各个衍射光付与像散，由该像散产生的各2个焦线的方向对所述轨迹的方向呈大致45度的角度，
所述受光元件构成为，
配置成在由所述第1及第2分割区域付与了所述像散的衍射光中产生的各2个焦线之间接受光，以至少把由所述第1及第2分割区域分别衍射而出射的各衍射光，由呈与衍射的方向大致同一方向的分割线至少分割为2个的分割受光部来分别接受光。
2.根据权利要求1所述的光拾取器装置，其特征在于，
所述检出光学元件具有这样的特性，即，所述4个以上的分割区域中的、所述第1及第2分割区域以外的2个以上的分割区域在对所述轨迹的方向90度±20度的范围内的一方向以上使光衍射，
受光元件构成为，以至少把由所述第1及第2分割区域以外的2个以上的分割区域分别衍射而出射的各衍射光，由呈与衍射的方向大致同一方向的分割线至少分割为2个而成的分割受光部来分别接受光。
3.一种光拾取器装置，具备：
出射光的光源；
把从所述光源出射了的光聚敛在光盘上面而形成光斑点的物镜；
把通过所述物镜入射的、所述光盘上面的所述光斑点的反射光向给定的方向出射的检出光学元件；以及
入射从所述检出光学元件出射了的光，输出与入射了的光的强度对应的电信号的受光元件，
其特征在于，所述检出光学元件具有这样的特性，即，
所述光斑点的反射光的入射区域由对投影了所述光盘上面的轨迹时的该轨迹的方向呈轴对称角度的分割线分割为4个以上的分割区域，把该4个以上的分割区域中的包含与所述轨迹的方向同一方向的2个分割区域作为第1分割区域及第2分割区域时，该第1分割区域及第2分割区域在对所述轨迹的方向90度±20度的范围内的一方向以上使光衍射，并且向各个衍射光付与像散，由该像散产生的各2个焦线的方向对所述轨迹的方向呈大致45度的角度，所述4个以上的分割区域中的、所述第1及第2分割区域以外的2个以上的分割区域在对所述轨迹的方向90度±20度的范围内的一方向以上使光衍射，并且向由所述第1及第2分割区域以外的2个以上的分割区域衍射的各个衍射光也付与像散，由该像散产生的各2个焦线的方向对所述轨迹的方向呈大致0度及大致90度的角度，
所述受光元件构成为，
配置成在由所述第1及第2分割区域付与了所述像散的衍射光中产生的各2个焦线之间接受光，以把由所述4个以上的分割区域分别衍射而出射的各衍射光，由呈与衍射的方向大致同一方向的分割线至少分割为2个的分割受光部来分别接受光。
4.一种光拾取器装置，具备：
出射光的光源；
把从所述光源出射了的光聚敛在光盘上面而形成光斑点的物镜；
把通过所述物镜入射的、光盘上面的光斑点的反射光通过衍射元件向给定的方向出射的检出光学元件；以及
入射从所述检出光学元件出射了的光，输出与入射了的光的强度对应的电信号的受光元件，
其特征在于，所述检出光学元件构成为，
所述光斑点的反射光的所述衍射元件的入射区域由对向所述衍射元件投影了光盘上面的轨迹时的该轨迹的方向呈轴对称角度的分割线分割为6个分割区域，把该6个分割区域中的包含与所述轨迹的方向同一方向的2个分割区域作为第1分割区域及第2分割区域时，该第1分割区域及第2分割区域在对所述轨迹的方向90度±20度的范围内的一方向以上使光衍射，并且向各个衍射光付与像散，由所述第1分割区域所付与的像散产生的第1的2个焦线和由所述第2分割区域所付与的像散产生的第2的2个焦线的各方向对向所述衍射元件投影所得的轨迹的方向是大致45度的角度，而且，所述第1的2个焦线和所述第2的2个焦线中的靠近所述检出光学元件的一侧的焦线分别成为大致同一方向，
把所述6个分割区域中的与所述第1分割区域邻接的分割区域设为第3分割区域及第4分割区域，把与所述第2分割区域邻接的分割区域设为第5分割区域及第6分割区域时，该第3至第6分割区域都在对所述轨迹的方向90度±20度的范围内的一方向以上使光衍射，
所述受光元件构成为，
配置成在由所述第1及第2分割区域所付与像散的衍射光产生的所述第1的2个焦线之间并且在所述第2之2个焦线之间接受光，
至少在由所述物镜出射了的光在所述光盘上面聚敛而形成光斑点的状态下，由所述第1分割区域出射了的衍射光在由呈与衍射的方向大致同一方向的第1分割线分割为2个的第1及第2分割受光部两方接受，由所述第2分割区域出射了的衍射光在由呈与衍射的方向大致同一方向的第2分割线分割为2个的第3及第4分割受光部两方接受，并且由所述第3分割区域出射了的衍射光和由所述第4分割区域出射了的衍射光由所述检出光学元件聚敛，由所述第1及第2分割受光部分别接受，由所述第5及第6分割区域出射了的衍射光由所述检出光学元件聚敛，由所述第3及第4分割受光部分别接受。
5.根据权利要求4所述的光拾取器装置，其特征在于，所述检出光学元件构成为，至少由所述物镜出射了的光在所述光盘上面聚敛，在光斑点的直径成为最小的状态下，由所述第3及第4分割区域出射了的衍射光在所述第1及第2分割受光部上面分别形成的光斑点不与由所述第1分割区域出射了的衍射光在该第1及第2分割受光部上面形成的光斑点重叠，并且由所述第5及第6分割区域出射了的衍射光在所述第3及第4分割受光部上面分别形成的光斑点不与由所述第2分割区域出射了的衍射光在所述第3及第4分割受光部上面形成的光斑点重叠。
6.根据权利要求4所述的光拾取器装置，其特征在于，
所述第3至第6分割区域都具有这样的特性，即，对于通过所述物镜入射的所述光盘上面的所述光斑点的反射光，在对所述轨迹的方向90度±20度的范围内的一方向以上使光衍射，并且向各个衍射光付与像散，由该像散产生的各2个焦线中的仅任意一方焦线的方向相对于向所述检出光学元件投影了的轨迹的方向处在90度±20度的范围内，
至少由所述物镜出射了的光在所述光盘上面聚敛，在光斑点的直径成为最小的状态下，由所述第3及第4分割区域分别出射了的衍射光向所述受光元件入射了时，所述第1及第2分割受光部中的任意一个中产生的光斑点的直径d1x比直径d1y大，此处，所述d1x是与所述第1及第2分割受光部的分割线的方向同一方向的直径，所述d1y是与所述分割线正交的方向的直径，并且由所述第5及第6分割区域分别出射了的衍射光向所述受光元件入射了时，所述第3及第4分割受光部中的任意一个中产生的光斑点的直径d2x比直径d2y大，此处，所述d2x是与所述第3及第4分割受光部的分割线的方向同一方向的直径，所述d2y是与所述分割线正交的方向的直径。
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